Některé ryby mohou “přepnout” na infravidění

Vědci se zhruba sto let divili tomu, jak je možné, že migrující ryby se umějí orientovat jak v průzračných vodách oceánu, tak i v kalných vodách řek. V obou prostředích přitom panují dosti odlišné světelné podmínky. Viditelnost v oblasti běžných vlnových délek (tedy v případě okem viditelného světla) je v kalných vodách zřetelně horší, přesto tento fakt řadě ryb nijak zvlášť při jejich orientaci nevadí.

Nyní vědci z Lékařské fakulty Washingtonovy univerzity zjistili, co umožňuje rybám „přepínat“ mezi navigací v mořské vodě a módem vidění, vhodným pro kalné sladkovodní toky. Svoji analýzu pak zveřejnili 5. listopadu 2015 v časopisu Current Biology. Mechanismus dotyčného přepínání je v podstatě biochemický a “může” za něj jeden enzym, přítomný v rybím těle, nazvaný Cyp27c1.

Vědci tento jev pozorovali např. u lososů. Lososi jak známo pendlují mezi otevřeným oceánem a sladkovodními toky, kde se třou a rozmnožují se. V oceánu převládají vlnové délky odpovídající modré a zelené barvě. Říční kal však tyto vlnové délky silně potlačuje a dominující vlnové délky v tomto prostředí se posunují směrem k červené a infračervené oblasti světla. Infračervené záření přitom odpovídá té oblast spektra, kterou my lidé nevidíme a ani nejsme schopni se na ni adaptovat.

Lososí potěr|foto: U.S.Fish and Wildlife Service, Edward Peter Steenstra

Vitamínem A2 k infračervenému vidění

Migrující či jiné sladkovodní ryby však tuto schopnost zjevně mají - když se dostanou do prostředí, kde se šíří spíše světlo z červené a infračervené oblasti spektra, jejich citlivost na tyto vlnové délky se podstatně zvýší. Enzym Cyp27c1 totiž mění vitamin A1 na vitamin A2, přičemž obě tyto sloučeniny cestou produkce dalších sloučenin stimulují fotocitlivé neurony k vnímání různých oblastí spektra. Krátce lze říci, že dostatek vitaminu A2 vede ke specifickému zvýšení citlivosti fotoreceptorů, které odpovídá infračervenému vidění. Vitamin A1 přitom odpovídá cestě k “normálnímu” vidění.

Po chemické stránce jde o náhradu běžného 11-cis retinálního chromoforu za 11-cis 3,4-didehydroretinal. Vědci objevili přítomnost klíčového enzymu Cyp27c1 konkrétně u známých malých ryb, označovaných akvaristy jako zebřičky (jejich odborný název zní Dánio pruhované). Vědci pak zjistili, že stejný mechanismus funguje i u velké americké žáby, zvané Skokan volský. Za produkcí příslušného enzymu stojí logicky určitý gen. Tento gen je sice přítomen i v lidském genomu, ale v buňkách lidského oka není aktivován. Proto běžně nevidíme infračervené světlo. Při dostatku vitaminu A2 v oku to však není vyloučeno.

Zdroje: HNGN, Neuroscience News, Current Biology